JPS6026605B2 - 圧延機のロール偏芯制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はロール偏芯波形記憶方式における圧延機のロ
ール偏芯制御方法に関する。

圧延機のロール偏芯制御は、ロール偏芯波形記憶方式、
フーリエ級数方式、相関関数方式がある。

これらはいずれもバックアップロール回転角とロール偏
芯量を関数付けて、外乱補償量をつくる予側制御方式で
ある。したがって、予側制御の精度を上げるためには外
乱を正しく予測することと制御系の遅れなどを考慮して
正しい外乱補償量をつくることが必要である。このため
に考案された制御方法として非圧延時にバックアップロ
ールのロール偏心量をあらかじめ取り出して記憶してお
き、圧延中にこれを読み出して補償を行なうという従来
法である。第１図に従来のロール偏芯制御方法の概要を
示す。

第１図において１はワークロール、２はバックアップロ
ール（以下上側のバックアップロールを上ロール２ａ、
下側のバックアップロールを下ロール２ｂという）、３
は被圧延材、４は圧下力検出用のロードセルである。

５，６はバックアップロール２の回転角を検出するパル
スジェネレータを示す。

７は圧下用シリンダでこれには可動部分に変位検出端８
がついている。

この変位検出端８の出力は演算器９，１０、サーボ弁１
１を経て、上記シリンダ７へとフィードバックされ位置
制御系を構成している。またロードセル４の出力はロッ
クオン装置１４、演算器１２、換算器１３を通って演算
器９に入りいわゆるＢＩＳＲＡ方式の制御系を構成して
いる。また、ロードセル４の出力はロックオン装置１４
を通ってサンプラー１５、Ａ／Ｄ（アナログ・ディジタ
ル）変換器１６からディジタル計算機１７に入る。パル
スジヱネレータ５，６からは分解パルス（１はルスが分
解能に対応するパルス）と１回転パルス３１とが発生さ
れ、パルスジェネレータ５からの分解パルス３０はカウ
ンタ１８で計数されると同時に、サンプラー１５のタイ
ミングを取り、Ａ／○変換器１６の出力をディジタル計
算機１７が議込むタイミングを与える。カウンタ１８，
２６，２１，２５はパルスジエネレータ５，６からのパ
ルスをそれぞれ計算するとともに、それぞれディジタル
計算機１７からのりセット信号３２，３３，３４，３５
でリセツトされる。カウンタ１８，２１はそれぞれ上ロ
ール２ａ，下ロール２ｂの回転角を検出するカウンタと
なる。またカウンタ２６，２５はそれぞれ上ロール２ａ
からの１回転パルス、下ロール２ｂからの１回転パルス
を計数するもので、上下。ールを数回転から数十回転連
続して計数することにより、上下ロール２ａ，２ｂの蓬
差を検出するために用いられるカゥンタ２０はパルス発
振器１９からのパルスを計算すると同時にパルスジェネ
レータ５からの１回転パルス３１によってセット・リセ
ットされ上ロール２ａの１回転の時間を検知する。この
カウン夕２０の出力はディジタル計算機１７に入力され
、ディジタル計算機１７により回転周波数を計算し、制
御系の遅れを補償するために用いられる。２２はディジ
タル計算機１７で作成したロール偏心補償量をアナログ
量に変換して演算器１２に入力するＤ／Ａ（ディジタル
・アナログ）変換器である。

このＤ／Ａ変換器２２と上記演算器１２との間にはスイ
ッチ２３が介在される。このスイッチ２３はロール偏心
制御を入・切するものであり、操作卓２４により操作す
る。この操作卓２４からはディジタル計算機１７に信号
を送ることもできる。この様に構成された従来法の動作
は２段階に別れており、１つは被圧延材３がない状態で
上下のワークロール１を接触させて所定の荷重をかけ、
所定のロール回転数でロールを回転させながら、上下ロ
ール２ａ，２ｂのそれぞれの偏芯波形を分離して、ディ
ジタル計算機１７に記憶させる過程であり、あと１つは
記憶した波形を用いてロール偏心制御を行なう週程であ
る。この方法はあらかじめ〇ール偏芯波形を分離してお
き、その波形を用いて予測補償制御を行なうという点で
、板厚外乱があっても充分安定に制御できるメリットを
持っている。しかしロール偏芯波形には被圧延材厚、ま
たは圧延速度によって振幅変化を生じるという特性があ
り、波形分離記憶時のロール回転速度と実際の圧延速度
とは一致しないので、記憶した波形そのもので補償する
だけでは満足できるような制御結果を得ることができな
い。圧延速度は被圧延材厚によって適度に定められるの
が通常の操作方法となっており、さまざまに変化する圧
延速度に応じて、ロール偏芯波形も振幅変化を生ずるが
、従来法ではあらかじめ記憶した一定の波形で常に制御
してしまって、現実のロール偏芯波形の特性に対応しき
れていないという欠点があった。本発明は、このような
従来方法における欠点を排除するためになされたもので
、圧延機のロール胴０制御において、被圧延時における
ロール偏芯信号成分を対向配置されたそれぞれのバック
アップロール毎に取り出し、この取り出したそれぞれの
偏心信号成分を計算機に記憶させ、この記憶内容を圧延
中にそれぞれのバックアップロール偏芯信号と同期させ
て読み出し、それらを合成してロール偏芯制御信号とし
て出力し、その出力信号に圧延速度から定まる関数を乗
算する演算を行ない、この結果得られる信号を操作信号
として制御を行なうようにしたことを要旨とし、安定で
効果的なロール偏芯制御が行なえる圧延機のロール偏芯
制御方法を提供することを目的とする。

以下本発明の−実施例を図面を参照して説明する。

第２図においてディジタル計算機１７で作成したｏール
偏芯補償量はＤ／Ａ変換器２２を通って関数乗算器２７
を通って、演算器１２に入力される。関数乗算器２７は
、Ｄ／Ａ変換器からの信号に、操作卓２４から与えられ
る信号３７と、カウンタ２０から与えられる信号３６と
によって補正演算を実施して正しいロール偏０補償量を
作成する。第３図はこの新制御法の具体的な例を図示し
たものである。

これはロール偏芯による板厚変動量と圧延速度との関数
を板厚をパラメータとして図示したものである。

ここで最初のｏール偏芯波形記憶をロール回転速度（被
圧延材なしの圧延速度）が１０肌／分の状態で行ない、
かつその時のロール偏芯波形の最大振幅が５０ムであっ
たとすると、関数乗算器にもたせる関数として第４図の
ように関係が求まる。

すなわち、記憶した波形を、圧延速度に対応させて実際
の波形の振幅に合致するように演算する比率が板厚をパ
ラメータとして求まる。

関数乗算器２７は操作卓２４から板厚を指定され、かつ
カウンタ２０から圧延速度信号３６を与えられてて正し
い補償値を演算する。

ここで第３図、第４図に示したものは簡略化するために
直線の関数としているが、これが曲線であっても全く同
様の演算が関数乗算器で行なわれる。

たとえば第４図において板厚ｈが０．４風で圧延速度が
２００の／分の状態の時には、ディジタル計算機１７で
記憶された補償値に０．４２という比率が乗算されて正
しい補償値が求まる。

ここで補償値の補正を行なうのは振幅に関してのみであ
り、制御係の遅れを考慮して正しく位相を進めて制御信
号を出力するという点は従来と同様である。

また上記の関数乗算器はディジタル計算機１７の中での
ソフトウェア演算におきかえて第２図の構成から省略す
ることも可能である。この場合には板厚のデータは操作
卓２４から信号３８を通してディジタル計算機１７に与
えられ、圧延速度はカゥンタ２０から直接ディジタル計
算機１７に入っているラインを通して与えられることに
なり、制御系の構成は事実上第１図と同じものになる。
第２図に示すｏール偏心制御系において、圧延速度２０
０ｍ／分で、板厚０．４凧の被圧延材を圧延しているも
のとする。

このとき、あらかじめディジタル計算機１７内に記憶し
ているロール偏芯波形の最大振幅値は５０ムであるが、
実際に板厚変動に現れるのは第３図の関係から求まるよ
うに２１山である。従って、ロール偏心制御の補償値と
して５０ム分をそのまま操作信号としたのでは過補償と
なり、正しい補償は行なえない。

ところが関数剰算器２７に操作卓２４からあらかじめ０
．４豚という板厚データを与え、またカウンタ２０から
２００の／分という圧延速度を与えてやれば、関数乗算
器２７は第４図のような関数をもとに、５０ム×０．４
２＝２１山という演算を行ない、この２１レという補正
された操作信号を演算器１２に与え、ロール偏心分を正
しく打ち消すような制御を行なう。また操業上の必要か
ら種々に圧延速度が変ったとしても、それに対応して関
数演算器２７による上述のような演算が続けられ、正し
い補償信号を与えて効果的なロール偏心制御を行なうこ
とができる。すなわち本発明によれば圧延機のロール偏
心制御において、非圧延時におけるロール偏芯信号成分
を対向配直されたそれぞれのバックアップロール毎に取
り出し、この取り出したそれぞれの偏芯信号成分を計算
機に記憶させ、この記憶内容を圧延中にそれぞれのバッ
クアップ。

ール偏芯信号と同期させて議出し、それらを合成してロ
ール偏芯制御信号として出力し、その出力信号に圧延速
度から定まる関数を乗算する演算を行ない、この結果得
られらる信号を操作信号して制御を行ないようにしたこ
とを要旨としているので、圧延速度の変化によるロール
備芯信号の振幅変化があってもこれを正しく補償するこ
とができ、過補償あるいは補償不足による制御性能の低
減を避けるこができ、極めて精度の高いロール偏芯制御
方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従釆のロール偏心制御方法を示す図、第２図は
この発明の一実施例の構成を示す図、第３図は圧延速度
とロール偏心による板厚変動量との関係を示す図、第４
図は圧延速度と補正比較との関係を示す図である。 １……ワークロール、２……バックアップロール、４…
…ロードセル、５，６……パルスジエネレータ、１７・
・・・・・ディジタル計算機。 図船 図 Ｎ 舵 図 的 澱 図 寸 ミ時

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧延機のロール偏芯制御において、非圧延時におけ
   るロール偏芯信号成分を対向配置されたそれぞれのバツ
   クアツプロール毎に取り出し、この取り出したそれぞれ
   の偏芯信号成分を計算機に記憶させ、この記憶内容を圧
   延中にそれぞれのバツクアツプロール偏芯信号と同期さ
   せて読み出し、それらを合成してロール偏芯制御信号と
   して出力し、その出力信号に圧延速度から定まる関数を
   乗算する乗算を行ない。 この結果得られる信号を操作信号として制御を行なうこ
   とを特徴とする圧延機ロール偏芯制御方法。